一种反射式液晶投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种反射式液晶投影装置，由照明光源、分合光器件、反射式液晶面板和投影透镜构成投影光路结构，其中该分合光器件由四个ＰＢＳ和四个二分之一波片组成，这四个ＰＢＳ相邻布置，且这四个ＰＢＳ的偏振分光面整体构成叉状，四个二分之一波片分别设置在每两个ＰＢＳ之间。本发明专利技术的照明光源、分合光器件和投影透镜三者同中心线顺序放置，单片或两片反射式液晶面板位于分合光器件的侧面，且平行于上述中心线放置，这样得到直线型光路结构的液晶投影装置，可以被微型化制作成所需要的细条状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶投影系统，特别涉及一种投影光路结构为直线型的反射 式液晶投影装置。
技术介绍
21世纪高度工业化与信息化，使得具有各种功能的便携式、手持式电子 产品在市场上不断更新推出，最有典型意义改变了人们生活方式的例如笔记 本电脑、手机、数码相机、MP3或MP4等娱乐性工具不断地被开发升级，容 易看出，这些产品的发展趋势是朝向集成化、功能多样化、体积小巧化的。液晶投影机在教育、娱乐、商业活动等领域被广泛应用，鉴于市场需 求，将液晶投影机微型化制作成轻巧的产品，或将其微型化制作成适宜的形 状嵌入到手机、MP4等可移动终端上，成为液晶投影机的发展方向之一。考虑到成本和亮度，微型化的投影机一般采用单片微显示芯片或两片微 显示芯片作为成像器件。以采用单片或两片硅基液晶面板(LCOS)为例，该 种液晶投影机的传统投影系统可综合为图1 、图2所示，照明光源1类型不 定，可为各种光源，其包含有聚光整形器件形成一个组件，分/合光系统至 少使用一个偏振分光器2，光路为照明光源1发出光射入偏振分光器2 后，分出偏振光点亮LCOS液晶面板3和3'，液晶面板调制输出图像光再经 偏振分光器2合成为一束光，从投影透镜4输出。根据图l、图2可以看出，该投影系统光路结构为"L"型，占据较大 空间，采用这种结构的液晶投影机实体较宽，制作出的液晶投影机一般为方 形，目前的大多数投影机均为这种形状。美国专利US6280034和巾国专利CN03803103.5公开了另外一种结构的投 彰系统，见图3所示，其中的分/合光系统由四个PBS(偏振分光器)21 、 22、 23、 24组成，照明光源1发出光射入第一个PBS21，分出的P偏振光透 过第二个PBS 22射入LCOS液晶面板3 ,从第一个PBS 21分出的S偏振光射 入第四个PBS24后被反射进入LCOS液品面板3'， LCOS液晶面板3和3'分别输出图像光，最后被第三个PBS23合成后射入投影透镜4 。这种结构的投 影装置虽然可获得直长状的实体，但仔细分析其形状尺寸，若以投影透镜4 为参照， 一个投影透镜4的宽度尺寸与一个PBS和一片液晶面板的宽度尺寸 三者相互对应，显然该投影装置的宽度尺寸与一个投影透镜4宽度尺寸的两 倍相对应。该投影装置实体的宽度仍较大。之所以如此计较微型化制作后的液晶投影机的宽度，是因为想获得细长 状的液晶投影机，以方便的嵌入长度较宽度大的电子产品中，例如手机、 MP3或其他形状相匹配的移动终端，以尽量不增大这些载体的体积。
技术实现思路
本专利技术提供的反射式液晶投影装置可以微型化制作成细条状，较好地解 决了上述问题。该反射式液晶投影装置光路结构全新，将照明光源、偏振转 换分光器件、投影透镜三者同中心线顺序布置构成直线型结构，打破了反射 式液晶投影系统的传统设计思维，因为目前只有在采用单片透射式LCD液晶 面板作为成像芯片的投影系统中才能设计成直线型结构。尤其是本专利技术采用 两片反射式液晶面板的投影装置同时也实现直线型光路结构，可被微型化制 作成细条状，同时提高光利用率改善显示亮度。本专利技术通过以下技术方案予以实现一种反射式液晶投影装置，含照明光源、分合光器件、单片反射式液晶面板和投影透镜构成投影光路结构，其中(1) 该分合光器件由四个PBS和四个二分之一波片组成，这四个PBS相 邻布置，且这四个PBS的偏振分光面整体构成叉状。(2) 四个二分之一波片分别设置在每两个PBS之间。(3) 照明光源、分合光器件和投影透镜三者同中心线顺序放置，所述单 片反射式液晶面板位于分合光器件的一个侧面，用来接收从PBS出射的偏振 光。 .在上述结构基础上，更进一步地单片反射式液晶面板垂直接收与之相近的两个PBS出射的偏振光。所述PBS为立方体偏振分光棱镜，该四个PBS整体组合成方块状。所述四个PBS与四个二分之一波片彼此胶合形成一体。或者，所述PBS为平板状偏振分光器，且每个二分之一波片与相邻PBS的偏振分光面之间的夹角为45。。所述单片反射式液晶面板为LCOS 。本专利技术的另一种技术方案为一种反射式液晶投影装置，含照明光源、分合光器件、两片反射式液晶 面板和投影透镜构成投影光路结构，其中(1) 该分合光器件由四个PBS和四个二分之一波片组成，这四个PBS相 邻布置，且这四个PBS的偏振分光面整体构成叉状。(2) 四个二分之一波片分别设置在每两个PBS之间。(3) 照明光源、分合光器件和投影透镜三者同中心线顺序放置，所述两 片反射式液晶面板分别位于分合光器件的相对的二个侧面，用来接收从PBS 出射的偏振光。在上述结构基础上，更进一步地每一片反射式液晶面板均垂直接收与之相近的两个PBS出射的偏振光。 所述PBS为立方体偏振分光棱镜，该四个PBS整体组合成方块状。 所述四个PBS与四个二分之一波片彼此胶合形成一体。 或者，所述PBS为平板状偏振分光器，且每个二分之一波片与相邻PBS 的偏振分光面之间的夹角为45。。所述两片反射式液晶面板均为LCOS 。 相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果照明光源、分合光器件、投影透镜三者同中心线布置成直线型结构， LCOS液晶面板位于分合光器件的侧面，且平行于该中心线放置，采用这种 投影系统可以得到实体为细条状的反射式液晶投影装置。本专利技术提供的两片式反射式液晶投影装置，仍然被设计成直线型结构， 两片LCOS液晶面板分别位于分合光器件的两侧，相对平行，可充分接收从 每个PBS出射的偏振光，采用这种投影系统可以制作得到显示亮度更好、体 积细长的反射式液晶投影装置。另外，若采用的PBS均为立方体偏振分光棱镜，则可将所述四个PBS与 四个二分之一波片彼此胶合形成一体，结构紧凑易于装配。若采用的PBS为 平板状偏振分光器，则可降低成本。附图说明6图1为
技术介绍
中单芯片反射式液晶投影系统示意图。 图2为
技术介绍
中双芯片反射式液晶投影系统示意图。图3为
技术介绍
中采用双芯片、四个PBS的反射式液晶投影系统示意图。图4为本专利技术采用单显示芯片的反射式液晶投影装置系统示意图。 图5为本专利技术所述单芯片反射式液晶投影装置中PBS为平板状偏振分光 器的示意图。图6为本专利技术的投影光学路径示意图。图7为本专利技术采用双显示芯片的反射式液晶投影装置系统示意图。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。请参照图4 ，本专利技术提供的单芯片反射式液晶投影装置由照明光源1 、 分合光器件、反射式液晶面板3(显示芯片优选LCOS)、投影透镜4组成。照 明光源1可为各种类型的光源，较好的选择为LED或激光光源，照明光源l 本身含聚光整形器件，在附图中没有作详细示意。所述分合光器件在本专利技术 中也可称之为偏振转换分光器件，常用的偏振分光器PBS—般为立方体状偏 振分光棱镜，其由两个三角棱镜胶合在一起构成，胶合面即为偏振分光面， 上面涂覆有偏振分光膜层，非偏振光射入该偏振分光面后转换为偏振光，同 时被分离成相互垂直的两束偏振状态光P偏振光和S偏振光，该立方体 PBS的偏振分光面与表面之间成45。夹角。另外，还有一种PBS为平板状偏 振分光器，这种PBS成本低所占空间小，光束45°入射该PBS即可分离出P 偏振光和S偏振光。所述分合光器件由四个PBS和四个二分之一波片组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射式液晶投影装置，含照明光源、分合光器件、单片反射式液晶面板和投影透镜构成投影光路结构，其特征在于：　（１）该分合光器件由四个ＰＢＳ和四个二分之一波片组成，这四个ＰＢＳ相邻布置，且这四个ＰＢＳ的偏振分光面整体构成叉状。　（ ２）四个二分之一波片分别设置在每两个ＰＢＳ之间。　（３）照明光源、分合光器件和投影透镜三者同中心线顺序放置，所述单片反射式液晶面板位于分合光器件的一个侧面，用来接收从ＰＢＳ出射的偏振光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曲鲁杰，
申请(专利权)人：红蝶科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]